Гранулометрический состав почвы
Гранулометрический состав почвы — относительное содержание в почве механических фракций (минеральных, органический и органо-минеральных).
Значение
Гранулометрический состав — один из факторов, определяющих потенциальную урожайность сельскохозяйственных культур.
Таблица. Максимально возможная урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от гранулометрического состава почвы, т/га.
| Культура | Почва | |||
|---|---|---|---|---|
| суглинистая | супесчаная и песчаная, подстилаемые мореной | супесчаная, подстилаемая песками | песчаная | |
| Озимая рожь | 5,0-5,5 | 4,5-5,0 | 4,0-4,5 | 3,0-3,5 |
| Озимая пшеница | 5,5-6,0 | 5,0-5,5 | 4,5-5,0 | 3,5-4,0 |
| Ячмень | 6,0-7,5 | 5,5-6,5 | 5,0-6,0 | 4,0-5,0 |
| Овёс | 5,0-6,0 | 4,5-5,5 | 4,0-4,5 | 3,0-4,0 |
| Картофель | 40,0-50,0 | 35,0-45,0 | 30,0-40,0 | 25,0-30,0 |
| Сахарная свёкла | 50,0-60,0 | 45,0-50,0 | 40,0-45,0 | 30,0-35,0 |
| Лён (волокно) | 1,8-2,2 | 1,7-1,9 | - | - |
Максимально возможная урожайность — здесь термин относится к определенным сортам и принятой агротехнике; потенциальные возможности растений, которые и являются максимальными, в несколько раз выше.
Классификация почв по гранулометрическому составу
Частицы механической фракции подразделяются на:
- частицы больше 1 мм в диаметре — каменистые включения, скелет почвы;
- частицы меньше 1 мм — мелкозём, подразделяемый на:
- частицы более 0,01 мм — физический песок;
- частицы менее 0,01 мм — физическая глина.
В зависимости от соотношения δ масс глины (частиц менее 0,01 мм) и песка (частиц более 0,01 мм) почвы различаются на:
- глинистые (δ > 1,0);
- суглинистые (δ = 0,25…1,0);
- супесчаные (δ = 0,1…0,25);
- песчаные (δ < 0,1).
Увеличение соотношения δ приводит к росту энергозатрат на обработку почвы, поэтому глинистые почвы также называются тяжёлыми, а песчаные — лёгкие. В зависимости от сопротивления при обработке, почвы подразделяются на:
- лёгкие (песчаные и супесчаные);
- средние (легко- и среднесуглинистые);
- тяжёлые (тяжелосуглинистые и глинистые).
Свойства почв в зависимости от их гранулометрического состава
Технологические свойства
Во влажном состоянии тяжёлые почвы налипают на рабочие поверхности, тогда как в сухом в ней образуются крупные глыбы.
Поглощение влаги в тяжёлых почвах происходит медленнее.
Скорость микробиологических процессов разложения растительных остатков в тяжёлых почвах ниже.
Пластичность определяется содержанием физической глины. С увеличением доли физической глины предел пластичности расширяется.
Липкость увеличивается при большом содержании физической глины, ухудшая качество обработки.
Наступление физической спелости, то есть способности почвы к крошению на мелкие комки при определенной влажности, для почв тяжёлого гранулометрического состава наступает позже.
Твёрдость почвы определяется гранулометрическим составом. Высокая твёрдость повышает сопротивление почвы рабочим органам почвообрабатывающих машин и затрудняет рост проростков и корней растений.
Плотность уменьшается при увеличении доли физического песка.
Пористость (скважность) у суглинистых почв выше, чем у песчаных. Значения скважности почв естественного сложения составляют 30-85 %. Меньшие значения соответствуют песчаным, а большие — торфяным почвам. Общая скважность суглинистых и глинистых почв составляет 50-60%, песчаных — 40-45, торфяных — 80-90%.
Взаимосвязь с агрохимическими показателями
Химический состав почв зависит от гранулометрического состава: с уменьшением дисперсности частиц увеличивается содержание кислорода и уменьшается содержание железа, кальция, магния, алюминия, калия и натрия.
Гранулометрический состав влияет на поглотительные (сорбционные) свойства: чем больше в почве тонкодисперсных частиц, и соответственно, чем выше удельная их поверхность, тем выше ёмкость поглощения, влагоёмкость, гигроскопичность.
Фракция частиц размером менее 0,001 мм характеризуется высокой коагуляционной и поглотительной способностью, вследствие чего накапливает наибольшее количество гумуса и зольных элементов питания, являясь ценнейшей составляющей рыхлых почв.
Оптимальный гранулометрический состав
Наиболее благоприятное сочетание агрофизических, агрохимических и биологических показателей плодородия отмечается в почвах среднего гранулометрического состава.
Влияние гранулометрического состава на плодородие может сильно варьировать в зависимости от других показателей. Например, для дерново-подзолистых почв, сформировавшихся в зоне достаточного или избыточного увлажнения, оптимальным является лёгкий гранулометрический состав, тогда как для чернозёмов — тяжёлый гранулометрический состав.
Управление
Гранулометрический состав не претерпевает существенных изменений при длительном сельскохозяйственном использовании земель, что позволяет выстраивать эффективную модель плодородия, опирающуюся на определенный диапазон изменений свойств почвы. Гранулометрический состав не требует воспроизводства, за исключением защищённого грунта и небольших участков, где его возможно изменить внесением песка или глины.
Литература
- Баздырев Г. И., Лошаков В. Г., Пупонин А. И. и др. Земледелие. Учебник для вузов. М.: Издательство «Колос». 2000
- Минеев В. Г., Сычёв В. Г., Гамзиков Г. П. и др. Агрохимия. Учебник. / Под ред. Минеева В. Г. М.: Изд-во ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова. 2017
- Ягодин Б. А., Жуков Ю. П., Кобзаренко В. И. Агрохимия. / Под ред. Б. А. Ягодина М.: Колос. 2002
- Кленин Н. И., Киселев С. Н., Левшин А. Г. Сельскохозяйственные машины. М.: КолосС. 2008
- Халанский В. М., Горбачёв И. В. Сельскохозяйственные машины. М.: КолосС. 2004